WO2010139699A2 - Energy-optimized method for operating a bioethanol production plant - Google Patents

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WO2010139699A2
WO2010139699A2 PCT/EP2010/057657 EP2010057657W WO2010139699A2 WO 2010139699 A2 WO2010139699 A2 WO 2010139699A2 EP 2010057657 W EP2010057657 W EP 2010057657W WO 2010139699 A2 WO2010139699 A2 WO 2010139699A2
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bioethanol
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    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the invention relates to an energetically optimized method for operating a bioethanol production plant, wherein the resulting vinasse is introduced into a biogas plant to convert contained organic substances into biogas, for carrying out a combined operation of bioethanol and biogas production according to the preamble of patent claim 1.
  • the problem to be solved is to develop a thermal power plant by the steam turbine is a process application downstream, in which a portion of the energy contained in the process steam is consumed and for the residual steam a bioethanol plant for the production of bioethanol is followed, for the energetic processes, part of the energy contained in the residual steam can be used.
  • the energy contained in the effluent from the turbine process steam energy is partially used in the downstream application, wherein the energy contained in the residual steam from the process application in the downstream bioethanol plant for the production of bioethanol is used.
  • suitable biological waste materials can also be utilized in the biogas production, such as, in particular, the so-called sludge from the production of bioethanol.
  • This vinasse has a high content of organic matter. Therefore, it is very suitable for biogas production.
  • the utilization of the stillage for biogas production reduces the otherwise necessary disposal logistics. So it should be increased by the processing of the vinasse to biogas, the energy efficiency of a corresponding system and the utilization of the theoretically usable plant potential total.
  • DE 10 2006 040 567 A1 describes in the local process for the production of bioethanol from biomass, especially cereals and in particular rye, that very high conversion costs are incurred in the production of ethanol from rye. These higher costs result from the application of viscosity-lowering enzymes to counteract the congealing in the conversion process and the higher steam demand in DDGS (Distiller's Dried Grains with Solubles) drying. Schlemperück entry is possible according to DE 10 2006 040 567 Al only in accordance with the Einmaischkonzentration and thus varies depending on the viscosity.
  • the bottom product obtained as Schlempewasser should also be at least partially used for the production of process water by a vacuum circulation evaporation plant, a microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis and / or for the production of low-salt process water and high-salt concentrate from the Schlempewasser or membrane techniques are used.
  • the current production has made the production of ethanol as a substitute for automotive fuel a major factor in agriculture.
  • the motive of state support lies mainly in the reduction of CO 2 emissions to the atmosphere in the transport sector.
  • the product In ethanol plants, the product must be produced using large amounts of water, so that correspondingly large amounts of this water at the end of the process together with the not usable in the fermentation process Ingredients comes as a vinasse.
  • the above is a fundamental problem, since this water has to be disposed of in some way.
  • the animal feed (DDGS) vinasse is evaporated and dried.
  • large amounts of energy are consumed, whereby the CO 2 -Einspar bin is thwarted, since the overall balance of CO 2 savings thus subject to drastic deterioration.
  • the vinasse can be applied as NPK fertilizer to the fields in the vicinity of the production facility. But this also has several serious disadvantages.
  • the method of fertilizer application is not very economical, since agriculture hardly compensates the value of the fertilizer and the organic components of the added value are lost.
  • the application is also associated with a high energy expenditure, since very large amounts of water must be transported over sometimes considerable distances.
  • the application is limited in time by a core retention period in winter.
  • a direct return of the flow of the biogas plant for the purpose of mashing in the fermenter of bioethanol production plant is therefore carried out such that the fresh water use is subject to a substantial reduction based on the overall process.
  • the effluent of the biogas plant may be at least partially subjected to a solids separation step in one embodiment.
  • the thus treated, purified effluent is then fed to the bioethanol recovery plant.
  • the separation step may include filtration and / or decantation.
  • the hydrogen sulfide contained in the reflux is further removed.
  • This removal can z. B. by degassing and / or cases.
  • the necessary rejection can in principle be carried out at each, but also at several process stations in the system. So z. B. when separating coarser substances from the Dickschlempe in the decanter considerable amounts of dissolved substances, such as mineral salts, discharged, since the separated spent grains contains about 65% water.
  • An important step according to the embodiment is the separation of the ammonia by stripping in a corresponding process step.

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Abstract

G/VBE-012-PC Abstract. The invention relates to an energy-optimized method for operating a bioethanol production plant, wherein the accruing vinasse is introduced into a biogas plant in order to convert contained organic substances into biogas, to perform a combined operation of the bioethanol and biogas production. According to the invention, the effluent of the biogas plant is directly re-fed for the purpose of mashing in the fermenter of the bioethanol production plant so that there is reduced fresh-water consumption with reference to the overall process.

Description

Beschreibung description
Energetisch optimiertes Verfahren zum Betreiben einer Bioethanolgewinnungs-Energetically optimized process for operating a bioethanol recovery
Anlageinvestment
Die Erfindung betrifft ein energetisch optimiertes Verfahren zum Betreiben einer Bioethanolgewinnungsanlage, wobei die anfallende Schlempe in eine Biogasanlage eingeleitet wird, um enthaltene organische Substanzen in Biogas umzuwandeln, zur Durchführung eines kombinierten Betriebs der Bioethanol- und Biogaserzeugung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an energetically optimized method for operating a bioethanol production plant, wherein the resulting vinasse is introduced into a biogas plant to convert contained organic substances into biogas, for carrying out a combined operation of bioethanol and biogas production according to the preamble of patent claim 1.
Aus der DE 10 2007 015 623 Al ist ein Verfahren zur energetischen Nutzung von landwirtschaftlich erzeugten Rohstoffen vorbekannt.From DE 10 2007 015 623 Al a method for the energetic use of agriculturally produced raw materials is already known.
Gemäß dem dortigen Verfahren soll die Aufgabe gelöst werden, ein Heizkraftwerk so weiterzubilden, indem der Dampfturbine eine verfahrenstechnische Anwendung nachgeordnet ist, in der ein Teil der im Prozessdampf enthaltenen Energie verbraucht wird und für den Restdampf eine Bioethanolanlage zur Erzeugung von Bioethanol nachgeschaltet ist, für deren energetische Prozesse ein Teil der im Restdampf enthaltenen Energie nutzbar ist.According to the local method, the problem to be solved is to develop a thermal power plant by the steam turbine is a process application downstream, in which a portion of the energy contained in the process steam is consumed and for the residual steam a bioethanol plant for the production of bioethanol is followed, for the energetic processes, part of the energy contained in the residual steam can be used.
Hierfür wird die in dem aus der Turbine ausströmenden Prozessdampf enthaltene Energie teilweise in der nachgeschalteten Anwendung genutzt, wobei die in dem Restdampf aus der verfahrenstechnischen Anwendung enthaltene Energie in der nachgeschalteten Bioethanolanlage zur Herstellung von Bioethanol verwendet wird.For this purpose, the energy contained in the effluent from the turbine process steam energy is partially used in the downstream application, wherein the energy contained in the residual steam from the process application in the downstream bioethanol plant for the production of bioethanol is used.
Bei einer Ausführungsform nach DE 10 2007 015 623 Al wird darauf hingewiesen, dass bei der Biogaserzeugung auch geeignete biologische Reststoffe verwertet werden können, wie insbesondere die sogenannte Schlempe aus der Bioethanolerzeugung. Diese Schlempe weist einen hohen Anteil organischer Stoffe auf. Daher ist selbige sehr gut für die Biogaserzeugung geeignet. Durch die Verwertung der Schlempe zur Biogaserzeugung reduziert sich die ansonsten notwendige Entsorgungslogistik. Es soll also durch die Aufarbeitung der Schlempe zu Biogas die Energieeffizienz einer entsprechenden Anlage und die Ausnutzung des theoretisch nutzbaren pflanzlichen Potentials insgesamt gesteigert werden.In an embodiment according to DE 10 2007 015 623 A1, it is pointed out that suitable biological waste materials can also be utilized in the biogas production, such as, in particular, the so-called sludge from the production of bioethanol. This vinasse has a high content of organic matter. Therefore, it is very suitable for biogas production. The utilization of the stillage for biogas production reduces the otherwise necessary disposal logistics. So it should be increased by the processing of the vinasse to biogas, the energy efficiency of a corresponding system and the utilization of the theoretically usable plant potential total.
Bei dem Verfahren zur Herstellung von Ethanol aus Getreide gemäß DE 10 2007 033 988 Al ist u.a. dargelegt, dass bei dem Gesamtverfahren zur Bioethanolherstellung sehr große Mengen an Wasser benötigt werden. Für die Einmaischung werden hier pro Tonne des verwendeten Getreides bis zu 3,5 m3 Frischwasser notwendig . Um den Wasserverbrauch zu senken, wird nach der DE 10 2007 033 988 Al vorgeschlagen, eine auf bestimmte Weise gereinigte Stärke als Fermentationsedukt zu verwenden.In the process for the production of ethanol from cereals according to DE 10 2007 033 988 A1, inter alia, it is stated that very large amounts of water are required in the overall process for producing bioethanol. For the Mashing is required here per ton of grain used up to 3.5 m 3 of fresh water. In order to reduce the water consumption, it is proposed according to DE 10 2007 033 988 A1 to use a starch purified in a certain way as fermentation educt.
Letztendlich legt die DE 10 2006 040 567 Al in dem dortigen Verfahren zur Herstellung von Bioethanol aus Biomasse vor allem Getreide und insbesondere Roggen dar, dass bei der Erzeugung von Ethanol aus Roggen recht hohe Konversionskosten entstehen. Diese höheren Kosten resultieren aus der Anwendung viskositätsenkender Enzyme, um der Verschleimung im Konversionsprozess zu begegnen und dem höheren Dampfbedarf bei der DDGS (Destillers' Dried Grains with Solubles) Trocknung . Eine Schlemperückführung ist nach DE 10 2006 040 567 Al nur nach Maßgabe der Einmaischkonzentration möglich und schwankt damit in Abhängigkeit von der Viskosität.Finally, DE 10 2006 040 567 A1 describes in the local process for the production of bioethanol from biomass, especially cereals and in particular rye, that very high conversion costs are incurred in the production of ethanol from rye. These higher costs result from the application of viscosity-lowering enzymes to counteract the congealing in the conversion process and the higher steam demand in DDGS (Distiller's Dried Grains with Solubles) drying. Schlemperückführung is possible according to DE 10 2006 040 567 Al only in accordance with the Einmaischkonzentration and thus varies depending on the viscosity.
Zum Stand der Technik sei noch auf das energieautarke Verfahren zur Herstellung von Bioethanol gemäß DE 10 2007 001 614 Al verwiesen. Gemäß dem dortigen Verfahren wird die in einer Phasentrennung abgetrennte Dicksauermaische zum Zweck der Gewinnung von Biomethan für die Erzeugung von Prozessenergie in einem Blockheizkraftwerk einer parallel betriebenen Methanisierungsstufe zugeführt. Bei einer weiteren Variante des dortigen Verfahren wird als Prozesswasser das Kondensat aus destilliertem Schlempewasser eingesetzt. Darüber hinaus soll sich das als Schlempewasser anfallende Sumpfprodukt auch wenigstens teilweise zur Gewinnung von Prozesswasser verwenden lassen, indem zur Gewinnung von salzarmem Prozesswasser und salzreichem Konzentrat aus dem Schlempewasser eine Vakuum-Umlaufverdampfungsanlage, eine Mikrofiltrations-, Ultrafiltrations-, Nanofiltrations- sowie Umkehrosmose- und/oder Membrantechniken eingesetzt werden.Regarding the state of the art, reference is still made to the self-powered process for the production of bioethanol according to DE 10 2007 001 614 A1. According to the process there, the dicksau mashes separated in a phase separation are fed to a parallel operated methanization stage for the purpose of obtaining biomethane for the production of process energy in a combined heat and power plant. In a further variant of the local process, the condensate of distilled Schlempewasser is used as process water. In addition, the bottom product obtained as Schlempewasser should also be at least partially used for the production of process water by a vacuum circulation evaporation plant, a microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis and / or for the production of low-salt process water and high-salt concentrate from the Schlempewasser or membrane techniques are used.
Durch die derzeitige Förderung ist die Erzeugung von Ethanol als Ersatzstoff für Autokraftstoff zu einem bedeutenden Faktor in der Landwirtschaft geworden. Das Motiv der staatlichen Förderung liegt hauptsächlich in der Verringerung des Cθ2-Ausstoßes in die Atmosphäre im Transportsektor.The current production has made the production of ethanol as a substitute for automotive fuel a major factor in agriculture. The motive of state support lies mainly in the reduction of CO 2 emissions to the atmosphere in the transport sector.
In Ethanolanlagen muss das Produkt unter Einsatz von großen Mengen Wasser erzeugt werden, so dass entsprechend große Mengen dieses Wassers am Ende des Prozesses zusammen mit dem im Vergärungsprozess nicht verwertbaren Inhaltsstoffen als Schlempe anfällt. Obiges ist ein grundlegendes Problem, da dieses Wasser in irgendeiner Form entsorgt werden muss. Bei konventionellen Verfahren wird die Schlempe zur Gewinnung von Tierfutter (DDGS) eingedampft und getrocknet. Auch hier werden große Mengen Energie verbraucht, wodurch der CO2-Einspareffekt konterkariert wird, da die Gesamtbilanz der Cθ2-Einsparung damit einer drastischen Verschlechterung unterliegt.In ethanol plants, the product must be produced using large amounts of water, so that correspondingly large amounts of this water at the end of the process together with the not usable in the fermentation process Ingredients comes as a vinasse. The above is a fundamental problem, since this water has to be disposed of in some way. In conventional processes, the animal feed (DDGS) vinasse is evaporated and dried. Here, too, large amounts of energy are consumed, whereby the CO 2 -Einspareffekt is thwarted, since the overall balance of CO 2 savings thus subject to drastic deterioration.
Alternativ kann die Schlempe als NPK-Dünger auf die Felder in der Umgebung der Produktionsanlage ausgebracht werden. Dies hat aber auch verschiedene gravierende Nachteile. Zum einen ist das Verfahren der Düngerausbringung wenig wirtschaftlich, da die Landwirtschaft den Wert des Düngers kaum vergütet und die organischen Bestandteile der Wertschöpfung verloren gehen.Alternatively, the vinasse can be applied as NPK fertilizer to the fields in the vicinity of the production facility. But this also has several serious disadvantages. On the one hand, the method of fertilizer application is not very economical, since agriculture hardly compensates the value of the fertilizer and the organic components of the added value are lost.
Zum anderen ist die Ausbringung auch mit einem hohen energetischen Aufwand verbunden, da sehr große Wassermengen über zum Teil erhebliche Distanzen transportiert werden müssen. Außerdem ist das Ausbringen zeitlich durch eine Kernsperrfrist im Winter beschränkt.On the other hand, the application is also associated with a high energy expenditure, since very large amounts of water must be transported over sometimes considerable distances. In addition, the application is limited in time by a core retention period in winter.
Aus Obigem ist unabhängig von der Art und Weise, wie die Schlempe verwertet oder entsorgt wird, die große Wasermenge, die im Prozess der alkoholischen Gärung notwendig ist, ein grundlegendes Problmen aller Ethanolgewinnungs- anlagen. Eine Möglichkeit, diese Wasserströme zu verringern, ist das Recycling . Beschränkt wird diese Möglichkeit durch die Anreicherung von Inhaltsstoffen, die ab einem bestimmten Anreicherungsgrad einen normalen Betrieb nicht mehr zulässt; sei es durch eine nicht mehr beherrschbare Viskosität oder durch Erhöhung der Konzentration von Stoffen bis hin zur Giftigkeit für die Hefe.From the above, regardless of the way the vinasse is recovered or disposed of, the large volume of water necessary in the process of alcoholic fermentation is a fundamental problem in all ethanol recovery plants. One way to reduce these flows is to recycle. This possibility is limited by the accumulation of ingredients which, after a certain degree of enrichment, no longer permit normal operation; be it by an unmanageable viscosity or by increasing the concentration of substances to the toxicity of the yeast.
Durch bestimmte Maßnahmen können diese schädlichen Einflüsse zum Teil verringert oder ausgeschaltet werden. So kann der Recyclinggrad allein durch den Einsatz von Dekantern, in denen gröbere Inhaltsstoffe abgeschieden werden, erheblich erhöht werden, da dadurch die Viskosität der Schlempe stark reduziert wird . Letztendlich ist aber das Zurückführen der Schlempe durch ihre hohen organischen, nicht abtrennbaren Bestandteile beschränkt.Certain measures can partially reduce or eliminate these harmful effects. Thus, the degree of recycling can be significantly increased solely by the use of decanters in which coarser ingredients are deposited, as this greatly reduces the viscosity of the vinasse. Ultimately, however, the return of the vinasse is limited by its high organic, non-separable components.
Wie eingangs dargelegt, können diese Nachteile teilweise dadurch vermieden werden, indem die Schlempe in einer Biogasanlage anaerob fermentiert wird . Bei diesem Prozess werden die organischen Bestandteile der Schlempe weitgehend zu Methan und CO2 umgesetzt. Die Verwertung von Schlempe aus dem Ethanolgewinnungsprozess als Monosubstrat in Biogasanlagen ist bisher allerdings großtechnisch nicht realisiert worden. Grundsätzlich ist damit aber das Problem der großen Wassermengen, die benötigt werden, nicht gelöst, da dann die Notwendigkeit besteht, das Wasser als Ablauf der Biogasanlage zu entsorgen.As explained above, these disadvantages can be partially avoided by fermenting the vinasse anaerobically in a biogas plant. In this process, the organic components of the vinasse largely converted to methane and CO 2 . However, the utilization of vinasse from the ethanol extraction process as a monosubstrate in biogas plants has hitherto not been realized on an industrial scale. Basically, but so is the problem of large amounts of water that are needed, not solved, since then there is a need to dispose of the water as a drain of the biogas plant.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes energetisch optimiertes Verfahren zum Betreiben einer Bioethanol- gewinnungsanlage anzugeben, wobei die anfallende Schlempe in eine Biogasanlage eingeleitet wird, um enthaltene organische Substanzen in Biogas umzuwandeln, und zwar zum Zweck der Durchführung eines kombinierten Betriebs der Bioethanol- und Biogaserzeugung mit dem Ziel, eine Reduzierung der benötigten Frischwassermengen zu erreichen.From the foregoing, it is therefore an object of the invention to provide a further developed energetically optimized method for operating a bioethanol recovery plant, wherein the resulting vinasse is introduced into a biogas plant to convert contained organic substances into biogas, for the purpose of performing a combined operation bioethanol and biogas production with the aim of achieving a reduction in the amount of fresh water required.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Lehre gemäß Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.The object of the invention is achieved by the teaching according to claim 1, wherein the dependent claims comprise at least expedient refinements and developments.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird demnach eine direkte Rückführung des Ablaufs der Biogasanlage zum Zweck des Einmaischens in den Fermentor der Bioethanolgewinnungsanlage vorgenommen derart, dass der Frischwassereinsatz bezogen auf den Gesamtprozess einer wesentlichen Reduzierung unterliegt.In the method according to the invention a direct return of the flow of the biogas plant for the purpose of mashing in the fermenter of bioethanol production plant is therefore carried out such that the fresh water use is subject to a substantial reduction based on the overall process.
Der Ablauf der Biogasanlage kann bei einer Ausführungsform mindestens teilweise einem Feststoff-Abtrennschritt unterzogen werden.The effluent of the biogas plant may be at least partially subjected to a solids separation step in one embodiment.
Der so behandelte, gereinigte Ablauf wird dann der Bioethanolgewinnungsanlage zugeführt.The thus treated, purified effluent is then fed to the bioethanol recovery plant.
Der Abtrennschritt kann eine Filtration und/oder eine Dekantierung umfassen.The separation step may include filtration and / or decantation.
Ebenfalls liegt es im Sinn der Erfindung, aus dem Ablauf der Biogasanlage einen Teilstrom auszuschleusen, mittels eines Membranverfahrens diesen Teilstrom zu reinigen und das erhaltene Permeat ganz oder teilweise zum Anmaischen in die Bioethanolgewinnungsanlage einzubringen. Ebenso besteht die Möglichkeit, aus dem Ablauf der Biogasanlage einen Teilstrom auszuschleusen, einzudampfen und damit aufzukonzentrieren. Das Konzentrat kann dann mindestens teilweise zum Anmaischen in die Bioethanol- gewinnungsanlage eingebracht werden.It is also within the meaning of the invention to discharge a partial stream from the outlet of the biogas plant, to purify this partial stream by means of a membrane process and to introduce the resulting permeate wholly or partly for mashing into the bioethanol production plant. It is also possible auszuschleusen from the flow of the biogas plant a partial flow, evaporate and thus concentrate. The concentrate can then be at least partially introduced into the bioethanol production plant for mashing.
Erfindungsgemäß wird weiterhin der im Rücklauf enthaltene Schwefelwasserstoff entfernt. Dieses Entfernen kann z. B. durch Entgasen und/oder Fällen erfolgen.According to the invention, the hydrogen sulfide contained in the reflux is further removed. This removal can z. B. by degassing and / or cases.
Auch wird erfindungsgemäß dafür gesorgt, im Gesamtprozess an geeigneter Stelle Ammoniak und/oder das Ammonium entsprechender Salze zu entfernen, um eine optimale Prozessführung zu gewährleisten.Also, according to the invention, care is taken to remove ammonia and / or the ammonium of corresponding salts in the overall process at a suitable point in order to ensure optimum process control.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an embodiment.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass die direkte Rückführung des Ablaufs der Biogasanlage zum Einmaischen des Getreides ohne wesentliche Beeinträchtigung des Fermentationsprozesses möglich ist.It has surprisingly been found that the direct return of the flow of biogas plant for mashing the grain is possible without significantly affecting the fermentation process.
Durch diese Maßnahme kann der Einsatz von Frischwasser auf einen Bruchteil des üblicherweise notwendigen Bedarfs gesenkt oder ganz vermieden werden.By this measure, the use of fresh water can be reduced to a fraction of the usually necessary needs or avoided altogether.
Bei einer Betrachtung der Bilanz des Gesamtsystems wird vorgeschlagen, an einer oder mehreren Stellen einen Auslass zu schaffen, da aus dem ganzen Getreidekorn in der Ethanolgewinnungsanlage zwar die Stärke und in der Biogasanlage organische Inhaltsstoffe, wie z. B. Eiweiß und die der Hefe nicht zugänglichen Pentosane abgebaut werden, hingegen Zellulose und ähnliche organische Substanzen sowie alle anorganischen Inhaltsstoffe mit Ausnahme des Schwefels, der zu Schwefelwasserstoff reduziert wird und das System über das Biogas verlässt, in der flüssigen Phase verbleiben.Considering the balance of the overall system is proposed to create an outlet at one or more points, since from the whole grain in the ethanol recovery plant while the strength and in the biogas plant organic ingredients such. For example, protein and yeast inaccessible pentosans are degraded, whereas cellulose and similar organic substances as well as all inorganic ingredients except sulfur, which is reduced to hydrogen sulfide and leaves the system via the biogas, remain in the liquid phase.
Es wird daher erfindungsgemäß sichergestellt, dass eine Anreicherung der weder in der ethanolischen Gärung noch in der Biogasanlage abbaubaren oder der sich bildenden Stoffe, wie z. B. Ammoniak, auf eine für den Gesamtprozess schädliche Konzentration unterbleibt. Es werden daher diese schädlichen Stoffe aus dem Prozesslauf entfernt.It is therefore ensured according to the invention that an enrichment of neither degradable in the ethanolic fermentation still in the biogas plant or the forming substances such. As ammonia, on one for the entire process harmful concentration is omitted. Therefore, these harmful substances are removed from the process.
Das notwendige Ausschleusen kann prinzipiell an jeder, aber auch an mehreren Prozessstellen im System vorgenommen werden. So werden z. B. beim Abtrennen gröberer Substanzen aus der Dickschlempe im Dekanter erhebliche Mengen gelöster Stoffe, wie Mineralsalze, ausgeschleust, da der abgetrennte Treber ca. 65% Wasser enthält. Ein wichtiger Schritt gemäß Ausführungsbeispiel ist die Abtrennung des Ammoniaks durch Strippung in einem entsprechenden Verfahrensschritt.The necessary rejection can in principle be carried out at each, but also at several process stations in the system. So z. B. when separating coarser substances from the Dickschlempe in the decanter considerable amounts of dissolved substances, such as mineral salts, discharged, since the separated spent grains contains about 65% water. An important step according to the embodiment is the separation of the ammonia by stripping in a corresponding process step.
Weitere Möglichkeiten bestehen in der Ausschleusung eines Teilstroms der umlaufenden Flüssigkeit und deren weitere Behandlung, wie z. B. durch Eindampfung.Other options are in the discharge of a partial flow of the circulating liquid and their further treatment, such as. B. by evaporation.
Insgesamt wird der energetische und apparative Aufwand zur Entsorgung ansonsten anfallender großer anfallender Wassermengen, die der Ethanol- prozess nach sich zieht, auf einen Bruchteil bisheriger Aufwendungen und Kosten gesenkt. Overall, the energy and equipment required for the disposal of otherwise accumulating large amounts of water arising, which entails the ethanol process, reduced to a fraction of previous expenses and costs.

Claims

Patentansprüche claims
1. Energetisch optimiertes Verfahren zum Betreiben einer Bioethanolgewin- nungsanlage, wobei die anfallende Schlempe in eine Biogasanlage eingeleitet wird, um enthaltene organische Substanzen in Biogas umzuwandeln, zur Durchführung eines kombinierten Betriebs der Bioethanol- und Biogaserzeugung, dadurch gekennzeichnet, dass eine direkte Rückführung des Ablaufs der Biogasanlage zum Zweck des Einmaischens in den Fermentor der Bioethanolgewinnungsanlage erfolgt, so dass ein reduzierter Frischwasserverbrauch bezogen auf den Gesamtprozess gegeben ist.1. An energetically optimized method for operating a bioethanol recovery plant, wherein the resulting vinasse is introduced into a biogas plant to convert contained organic substances into biogas, for carrying out a combined operation of bioethanol and biogas production, characterized in that a direct return of the process the biogas plant for the purpose of mashing in the fermenter of the bioethanol production plant, so that a reduced fresh water consumption based on the overall process is given.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablauf der Biogasanlage mindestens teilweise einem Feststoff-Abtrennschritt unterzogen wird .2. The method according to claim 1, characterized in that the sequence of the biogas plant is at least partially subjected to a solid separation step.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der behandelte, gereinigte Ablauf der Bioethanolgewinnungsanlage zugeführt wird .3. The method according to claim 2, characterized in that the treated, purified effluent of the bioethanol production plant is supplied.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrennschritt eine Filtration und/oder Dekantierung umfasst.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the separation step comprises a filtration and / or decantation.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Ablauf der Biogasanlage ein Teilstrom ausgeschleust wird, welcher mittels eines Membranverfahrens gereinigt wird und weiterhin das erhaltene Permeat ganz oder teilweise zum Anmaischen in die Bioethanolgewinnungsanlage gelangt.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that from the flow of the biogas plant, a partial stream is discharged, which is purified by a membrane process and continue the permeate obtained wholly or partly for mashing into the bioethanol production plant.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Ablauf der Biogasanlage ein Teilstrom ausgeschleust, eingedampft und damit aufkonzentriert wird sowie das Konzentrat mindestens teilweise zum Anmaischen in die Bioethanolgewinnungsanlage gelangt. 6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that discharged from the flow of the biogas plant, a partial stream, evaporated and thus concentrated and the concentrate passes at least partially for mashing in the bioethanol production plant.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Rücklauf enthaltene Schwefelwasserstoff entfernt wird .7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydrogen sulfide contained in the return is removed.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwefelwasserstoff durch Entgasen und/oder durch Fällen entfernt wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the hydrogen sulfide is removed by degassing and / or by precipitation.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gesamtprozess an geeigneter Stelle Ammoniak und/oder das Ammonium entsprechender Salze entfernt wird . 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the overall process at a suitable point ammonia and / or the ammonium corresponding salts is removed.
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